碳基-过渡金属硫/硒化物复合材料的合成及其在锂离子电池中的应用

发布时间：2024-03-15 01:06

　　为了满足日益增长的能源需求,特别是近年来蓬勃发展的电动汽车市场,开发具有优良性能的新一代锂离子电池(LIBs)至关重要。负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,影响着整个电池的电化学性能。传统的石墨材料制备的LIBs 比容量低(372 mAhg^-1),且其应用前景不容乐观。因此,科研工作者正开发和研究新型纳米结构负极材料,以推动锂离子电池行业的蓬勃发展。过渡金属硫/硒化物作为LIBs的负极材料具有高的理论比容量,目前已经引起了科研工作者越来越多的研究兴趣。然而,过渡金属硫/硒化物相对低的电导率和大的体积变化,导致了利用其制备的LIBs具有较差的倍率性能和循环性能。设计合成高性能的过渡金属硫/硒化物复合纳米结构材料,能够有效地克服这一问题。本文利用结构设计和引入碳基体策略,制备了新颖的碳基-过渡金属硫/硒化物负极材料,显示出优良的结构稳定性和导电性,从而明显提高了过渡金属硫/硒化物的储锂性能。主要研究内容如下:(1)利用合成的三维氮掺杂大孔石墨烯(3DNMG),采用水热法原位合成了硫化钴/三维氮掺杂大孔石墨烯(CoS/3DNMG)复合材料。该复合材料具有疏松多孔的结构...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池概述
        1.2.1 锂离子电池发展简史
        1.2.2 锂离子电池基本原理
        1.2.3 锂离子电池结构概述
    1.3 锂离子电池负极材料
        1.3.1 嵌入型负极
        1.3.2 合金型负极
        1.3.3 转换型负极
    1.4 碳基-过渡金属硫/硒化物复合材料的研究进展
        1.4.1 碳基-铁硫化物
        1.4.2 碳基-钴硫化物
        1.4.3 碳基-二硫化钼
        1.4.4 碳基-二硒化钼
    1.5 本论文选题依据和研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
    参考文献
第二章 CoS/3DNMG复合材料的制备及其储锂性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器和试剂
        2.2.2 材料的制备
        2.2.3 产物的表征
        2.2.4 扣式电池的组装与电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 形貌与结构表征
        2.3.2 电化学性能测试
        2.3.3 循环后形貌表征
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 中空球形TiO₂@NC@CoS复合材料的制备及其储锂性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器和试剂
        3.2.2 材料的制备
        3.2.3 产物的表征
        3.2.4 扣式电池的组装与电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 形貌与结构表征
        3.3.2 电化学性能测试
    3.4 本章总结
    参考文献
第四章 分级结构MoSe₂@NCNTs复合材料的制备及其储锂性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器和试剂
        4.2.2 材料的制备
        4.2.3 产物的表征
        4.2.4 扣式电池的组装与电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 形貌与结构表征
        4.3.2 电化学性能测试
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
致谢
攻读硕士学位期间的成果



本文编号：3928314